关于颜色传感器TCS230的测量RGB值的实验

ID:958627 · 发表于 2021-8-3 18:20

大家好，我是学习单片机的新手，我在用TCS230和单片机STC8A8K64S4A12做测量RGB值的实验，但不知为何，液晶屏只显示RGB值皆为255，不会变化，所以想求助各位有没有碰到过这种情况，怎么解决的？

程序在楼下

ID:280000 · 发表于 2021-8-4 08:58

单片机和颜色传感器通信协议编写的有问题吧，没有读取到正确的数据

ID:958627 · 发表于 2021-8-4 09:01

湖南发表于 2021-8-4 08:58
单片机和颜色传感器通信协议编写的有问题吧，没有读取到正确的数据

您好，您可以帮助我一下吗，这是我的程序
#include <stc8a.h>
#include <LCD1602.h>
#define uchar unsigned char
#define uint  unsigned int

//=================颜色传感模块连接=====================
/*-----------------------------------------------------
   |EO-----GND
   |S0-----VCC | S2-----P1.0 | OUT-------P3.5
   |S1-----VCC | S3-----P1.1 |
  ---------------------------------------------------*/
sbit tcs230_s2=P1^0;//TCS230 S2接单片机P1.0
sbit tcs230_s3=P1^1;//TCS230 S3接单片机P1.1
sbit tcs230_en=P3^0; //TCS230 EN(E0)接GND
//**************函数声明***************************************
void DisplayOneChar(uchar X,uchar Y,uchar ASCII);//在第X+1行的第Y+1位置显示一个字符
void baipingheng();//白平衡子程序
void celiang();//实际颜色程序
void LCD1602_Init(void);
void LCD1602_Display_Str(uchar* str);
void Delay_ms(unsigned int ms);
uint ryz,gyz,byz;//分别定义红色因子绿色因子蓝色因子
uint rb,gb,bb;//RGB值
uchar tab1[]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','A','B','C','D','E','F'};
//***********************主程序******************************
main()
{
TMOD=0x51;//设定T0以工作方式1定时10毫秒
LCD1602_Init();//LCD初始
baipingheng();//上电时先白平衡一次
while(1)
{
   celiang();//颜色测试
   DisplayOneChar(0, 0,'R');//以十进制显示RGB中红色的分值
   DisplayOneChar(0, 1, rb/100+0x30); //显示百位数据
   DisplayOneChar(0, 2, rb/10%10+0x30);//显示十位数据
   DisplayOneChar(0, 3, rb%10+0x30);//显示个位数据
   DisplayOneChar(0, 5,'G');//以十进制显示RGB中绿色的分值
   DisplayOneChar(0, 6, gb/100+0x30); //显示百位数据
   DisplayOneChar(0, 7, gb/10%10+0x30);
   DisplayOneChar(0, 8, gb%10+0x30);
   DisplayOneChar(0, 10,'B');//以十进制显示RGB中蓝色的分值
   DisplayOneChar(0, 11, bb/100+0x30);
   DisplayOneChar(0, 12, bb/10%10+0x30);
   DisplayOneChar(0, 13, bb%10+0x30);
   //*****在LCD1602的第二行以16进制显示RGB*******************
   DisplayOneChar(1, 1, tab1[rb/16]);
   DisplayOneChar(1, 2, tab1[rb%16]);
   DisplayOneChar(1, 3, 'H');
   DisplayOneChar(1, 6, tab1[gb/16]);
   DisplayOneChar(1, 7, tab1[rb%16]);
   DisplayOneChar(1, 8, 'H');
   DisplayOneChar(1, 11,tab1[bb/16]);
   DisplayOneChar(1, 12,tab1[bb%16]);
   DisplayOneChar(1, 13,'H');
   Delay_ms(1000);//每隔2.5秒测试一次颜色
}
}
//******************************************************
//白平衡子程序
void celiang()
{
TMOD=0x51;//设定T0以工作方式1定时10毫秒
   //*********求R值************************************
   TH0=(65536-10000)/256;
       TL0=(65536-10000)%256;
   TH1=0;
   TL1=0;
   tcs230_s2=0;
   tcs230_s3=0;//选择红色滤光器
   tcs230_en=0;
   TR0=1;//10毫秒开始计时
   TR1=1;//开始计数
   while(TF0==0);//等待定时器溢出
   TF0=0;//清楚定时器0溢出标志
   TR0=0;//关闭定时0
   TR1=0;
   rb=(unsigned long)(TH1*256+TL1)*255/ryz;
   if(rb>255)rb=255;//判断RGB值是否合法
   //***********求B值**************************************
   TH0=(65536-10000)/256;
       TL0=(65536-10000)%256;
   TH1=0;
   TL1=0;
   tcs230_s2=0;
   tcs230_s3=1;//选择蓝色滤光器
   TR0=1;//10毫秒开始计时
   TR1=1;//开始计数
   while(TF0==0);//等待定时器溢出
   TF0=0;//清楚定时器0溢出标志
   TR0=0;//关闭定时0
   TR1=0;
   bb=(unsigned long)(TH1*256+TL1)*255/byz;
   if(bb>255)bb=255;//判断RGB值是否合法
   //***********求G值**************************************
   TH0=(65536-10000)/256;
       TL0=(65536-10000)%256;
   TH1=0;
   TL1=0;
   tcs230_s2=1;
   tcs230_s3=1;//选择绿色滤光器
   TR0=1;//10毫秒开始计时
   TR1=1;//开始计数
   while(TF0==0);//等待定时器溢出
   TF0=0;//清楚定时器0溢出标志
   TR0=0;//关闭定时0
   TR1=0;
   tcs230_en=1;
   gb=(unsigned long)(TH1*256+TL1)*255/gyz;
   if(gb>255)gb=255;//判断RGB值是否合法
}
//******************************************************
//白平衡子程序
void baipingheng()
{
TMOD=0x51;//设定T0以工作方式1定时10毫秒
   //**************求取红色因子***********************
   TH0=(65536-10000)/256;
       TL0=(65536-10000)%256;
   TH1=0;
   TL1=0;
   tcs230_s2=0;
   tcs230_s3=0;//选择红色滤光器
   tcs230_en=0;
   TR0=1;//10毫秒开始计时
   TR1=1;//开始计数
   while(TF0==0);//等待定时器溢出
   TF0=0;//清楚定时器0溢出标志
   TR0=0;//关闭定时0
   TR1=0;
   ryz=TH1*256+TL1;//其实这里的比例因子应该为255/(TH1*256+TL1)
   //**************求取蓝色因子***********************
   TH0=(65536-10000)/256;
       TL0=(65536-10000)%256;
   TH1=0;
   TL1=0;
   tcs230_s2=0;
   tcs230_s3=1;//选择蓝色滤光器
   TR0=1;//10毫秒开始计时
   TR1=1;//开始计数
   while(TF0==0);//等待定时器溢出
   TF0=0;//清楚定时器0溢出标志
   TR0=0;//关闭定时0
   TR1=0;
   byz=TH1*256+TL1;//其实这里的比例因子应该为255/(TH1*256+TL1)
   //**************求绿红色因子***********************
   TH0=(65536-10000)/256;
       TL0=(65536-10000)%256;
   TH1=0;
   TL1=0;
   tcs230_s2=1;
   tcs230_s3=1;//选择绿色滤光器
   TR0=1;//10毫秒开始计时
   TR1=1;//开始计数
   while(TF0==0);//等待定时器溢出
   TF0=0;//清楚定时器0溢出标志
   TR0=0;//关闭定时0
   TR1=0;
   tcs230_en=1;
   gyz=TH1*256+TL1;//其实这里的比例因子应该为255/(TH1*256+TL1)
}
/***********************************************
函数名称：LCD1602_Init
功能：LCD1602初始化
入口参数：无
返回值：无
备注：详见数据手册定义。
************************************************/
void LCD1602_Init(void)
{
//将P04 P05 P06 P07设置为准双向口
P0_Mode_IO_PU(PIN_4|PIN_5|PIN_6|PIN_7);
//将P41 P43 P44设置为准双向口
P4_Mode_IO_PU(PIN_1|PIN_3|PIN_4);

  Delay_ms(15);       //上电延时15ms
LCD1602_SetFourMode(); //设置为四线模式
  Delay_ms(5);
  LCD1602_WriteCMD(0x28); //写显示指令(不检测忙信号)
  Delay_ms(5);
  LCD1602_WriteCMD(0x28); //写显示指令(不检测忙信号)
  LCD1602_CheckBusy();
  LCD1602_WriteCMD(0x28); //写显示指令
  LCD1602_CheckBusy();
  LCD1602_WriteCMD(0x08); //显示关闭
  LCD1602_CheckBusy();
  LCD1602_WriteCMD(0x01); //清屏
  LCD1602_CheckBusy();
  LCD1602_WriteCMD(0x06); //显示光标移动设置
  LCD1602_CheckBusy();
  LCD1602_WriteCMD(0x0c); //显示开及光标设置
}

/***********************************************
函数名称：LCD1602_Display_Str
功能：lcd1602显示字符函数
入口参数：str指针地址
返回值：无
备注：无
************************************************/
void LCD1602_Display_Str(uchar* str)
{
while(*str!='\0')          //未到字符串末尾
  {
LCD1602_CheckBusy(); //检测忙信号
LCD1602_WriteDAT(*str);//写入数据
   str++;
  }
}

/*======================================================================
功能:    在1602 指定位置显示一个字符:第一行位置0~15,第二行16~31
说明:    第 X 行,第 y 列  注意:字符串不能长于16个字符
======================================================================*/
void DisplayOneChar( uchar X, uchar Y, uchar ASCII)
{
  X &= 0x1;
  Y &= 0xF; //限制Y不能大于15，X不能大于1
  if (X) Y |= 0x40; //当要显示第二行时地址码+0x40;
  Y |= 0x80; // 算出指令码
  LCM_WriteCMD(Y,0); //这里不检测忙信号，发送地址码
  LCD1602_Display_Str(&ASCII);
}

/***********************************************
函数名称：Delay_ms
功能：STC8系列单片机1ms延时程序
入口参数：ms:延时的毫秒数
返回值：无
备注：示波器实测：1.01ms，内部时钟：24MHz
************************************************/
void Delay_ms(unsigned int ms)
{
  unsigned int i;
  while( (ms--) != 0)
  {
for(i = 0; i < 1850; i++);
  }
}

ID:958627 · 发表于 2021-8-4 09:02

湖南发表于 2021-8-4 08:58
单片机和颜色传感器通信协议编写的有问题吧，没有读取到正确的数据

这是LCD1602的程序
#include "LCD1602.h"
//包含该函数可以使用_nop_()函数
#include <intrins.h>

#define  Busy  0x80
/***********************************************
函数名称：LCD1602_Delay1us
功能：STC 1T单片机1us延时程序
入口参数：us:延时的微秒数
返回值：无
备注：外部时钟24MHz
************************************************/
void LCD1602_Delay1us(unsigned int us)
{
  while( us--)
  {
_nop_();
  }
}

/*************************************
* 函数名: LCD1602_WriteHalfByte
* 函数功能: 向lcd1602写入半个字节数据
* 入口参数: dat:数据
* 返回: 无
* 备注：写入的数据为高四位有效，低四位无效
**************************************/
void LCD1602_WriteHalfByte(unsigned char dat)
{
LCD1602_D7=dat&0x80; //取数据的第7位
LCD1602_D6=dat&0x40; //取数据的第6位
LCD1602_D5=dat&0x20; //取数据的第5位
LCD1602_D4=dat&0x10; //取数据的第4位
}
/*************************************
* 函数名: LCD1602_ReadHalfByte
* 函数功能: 从lcd1602半个读取字节数据
* 入口参数: dat:数据
* 返回: 无
* 备注：读出的数据为高四位有效，低四位无效
**************************************/
unsigned char LCD1602_ReadHalfByte(void)
{
unsigned char LCD1602_Dat=0;
//输入先置高
LCD1602_D7=1;
LCD1602_D6=1;
LCD1602_D5=1;
LCD1602_D4=1;

if(LCD1602_D7==1)
{
LCD1602_Dat |=0x80;
}
if(LCD1602_D6==1)
{
LCD1602_Dat |=0x40;
}
if(LCD1602_D5==1)
{
LCD1602_Dat |=0x20;
}
if(LCD1602_D4==1)
{
LCD1602_Dat |=0x10;
}

return LCD1602_Dat;
}

void LCM_WriteCMD(unsigned char cmd,BusyC)
{
unsigned char H_Data,L_Data;

if(BusyC)
LCD1602_CheckBusy();

H_Data=cmd&0xf0;       //取高四位
L_Data=(cmd&0x0f)<<4;    //取低四位

  EN_Clr();
  RS_Clr();
  RW_Clr();

  LCD1602_Delay1us(10);
  EN_Set();
  LCD1602_Delay1us(10);    //写入高四位
  LCD1602_WriteHalfByte(H_Data);
  LCD1602_Delay1us(10);
  EN_Clr();

LCD1602_Delay1us(10);
  EN_Set();
  LCD1602_Delay1us(10);    //写入低四位
  LCD1602_WriteHalfByte(L_Data);
  LCD1602_Delay1us(10);
  EN_Clr();
}
/*************************************
* 函数名: LCD1602_WriteCMD
* 函数功能: 向lcd1602写指令
* 入口参数: cmd:指令
* 返回: 无
* 备注：无
**************************************/
void LCD1602_WriteCMD(unsigned char cmd)
{
unsigned char H_Data,L_Data;

H_Data=cmd&0xf0;       //取高四位
L_Data=(cmd&0x0f)<<4;    //取低四位

  EN_Clr();
  RS_Clr();
  RW_Clr();

  LCD1602_Delay1us(10);
  EN_Set();
  LCD1602_Delay1us(10);    //写入高四位
  LCD1602_WriteHalfByte(H_Data);
  LCD1602_Delay1us(10);
  EN_Clr();

LCD1602_Delay1us(10);
  EN_Set();
  LCD1602_Delay1us(10);    //写入低四位
  LCD1602_WriteHalfByte(L_Data);
  LCD1602_Delay1us(10);
  EN_Clr();
}
/***********************************************
函数名称：LCD1602_WriteDAT
功能：向lcd1602写数据
入口参数：dat：数据
返回值：无
备注：无
************************************************/
void LCD1602_WriteDAT(unsigned char dat)
{
unsigned char H_Data,L_Data;

H_Data=dat&0xf0;    //取高四位
L_Data=(dat&0x0f)<<4; //取低四位

EN_Clr();
  RS_Set();
  RW_Clr();

  LCD1602_Delay1us(10);
  EN_Set();
  LCD1602_Delay1us(10);    //写入高四位
  LCD1602_WriteHalfByte(H_Data);
  LCD1602_Delay1us(10);
  EN_Clr();

LCD1602_Delay1us(10);
  EN_Set();
  LCD1602_Delay1us(10);    //写入低四位
  LCD1602_WriteHalfByte(L_Data);
  LCD1602_Delay1us(10);
  EN_Clr();
}
/***********************************************
函数名称：LCD1602_CheckBusy
功能：检测lcd1602忙信号
入口参数：无
返回值：无
备注：无
************************************************/
void LCD1602_CheckBusy(void)
{
unsigned char H_Data,L_Data;

  while(1)
  {
EN_Clr();
RS_Clr();
RW_Set();

LCD1602_Delay1us(10);
EN_Set();
LCD1602_Delay1us(10);
H_Data=LCD1602_ReadHalfByte(); //读取忙通道数据高四位
LCD1602_Delay1us(10);
EN_Clr();

LCD1602_Delay1us(10);
EN_Set();
LCD1602_Delay1us(10);
L_Data=LCD1602_ReadHalfByte(); //读取忙通道数据低四位
LCD1602_Delay1us(10);
EN_Clr();

if((H_Data&0x80)!=0x80)       //判断忙信号
{
   break;
}
  }
}
/***********************************************
函数名称：LCD1602_SetFourMode
功能：设置lcd1602为四线模式。
入口参数：无
返回值：无
备注：无
************************************************/
void LCD1602_SetFourMode(void)
{
EN_Clr();
  RS_Clr();
  RW_Clr();

  LCD1602_Delay1us(10);
  EN_Set();
  LCD1602_Delay1us(10);
  LCD1602_WriteHalfByte(0x20);//写入控制字节，四位模式
  LCD1602_Delay1us(10);
  EN_Clr();
}

ID:958627 · 发表于 2021-8-4 09:03

湖南发表于 2021-8-4 08:58
单片机和颜色传感器通信协议编写的有问题吧，没有读取到正确的数据

谢谢您了

ID:844772 · 发表于 2021-8-4 09:03

我只在arduino用过，没出啥特别问题，只是离远的时候测的不准。

ID:958627 · 发表于 2021-8-4 09:17

现在我已经有程序了，并且编译过并没有任何错误，所以想让各位帮我看一下是有哪里不妥当吗

ID:958627 · 发表于 2021-8-4 09:18

这里是我的程序

ID:844772 · 发表于 2021-8-4 15:44

bb=(unsigned long)(TH1*256+TL1)*255/byz; 这句有点问题，数据类型也不对，建议你先不用白平衡，改为bb=TH1*256+TL1，距离近点用不着白平衡。等差不多了，你再调白平衡。

ID:958627 · 发表于 2021-8-4 15:58

glinfei 发表于 2021-8-4 15:44
bb=(unsigned long)(TH1*256+TL1)*255/byz; 这句有点问题，数据类型也不对，建议你先不用白平衡，改为bb=TH ...

你好，我尝试改变了，但是依旧显示的全部是255

ID:844772 · 发表于 2021-8-4 17:22

安逸啊发表于 2021-8-4 15:58
你好，我尝试改变了，但是依旧显示的全部是255

抱歉，我没说清楚，既然没做白平衡，它的范围是0-65535，你看是不是在这个范围，这决定你模块是否有效，
我主要认为你在强制类转换上有问题，简单办法是改比例因子算法： 1。是改这句 ryz=65535/（TH1*256+TL1）;//其实这里的比例因子应该为255/(TH1*256+TL1) 2。是改bb=(TH1*256+TL1)/byz;
当然三个颜色都要改啊。

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